Диссертация на соискание ученой степени

Вид материала

Диссертация

Содержание III.2. Требования к содержанию и структуре комплекса программно-педагогических и телекоммуникационных средств Для этого необходимо было выработать структуру комплекса программно-педагогических и телекоммуникационных средств по астрономии. Структура мультимедийного курса «Открытая Астрономия» Рис. 18. Главная страница системы дистанционного обучения астрономии на образовательном портале «Открытый Колледж». Рис.19. Электронный учебник «Открытая Астрономия». Рис. 20. Сайт «Астрономия. Методический кабинет учителя Комплекс учебно-методических телекоммуникационных Образовательный портал, образовательный сайт, адрес в Интернете

Подобный материал:

• Диссертация на соискание ученой степени, 3188.43kb.
• Диссертация на соискание учёной степени кандидата юридических наук, 1614.07kb.
• М. С. Тарков Математические модели и методы отображения задач обработки изображений, 17.1kb.
• Диссертация на соискание ученой степени кандидата экономических наук, 2079.82kb.
• Диссертация на соискание ученой степени доктора психологических наук, 5248.42kb.
• Диссертация в форме научного доклада на соискание ученой степени доктора медицинских, 907.5kb.
• Диссертация на соискание ученой степени, 3924.03kb.
• Диссертация на соискание ученой степени, 2781.79kb.
• Диссертация на соискание ученой степени, 2577.32kb.
• Диссертация на соискание ученой степени, 2127.42kb.

III.2. Требования к содержанию и структуре комплекса программно-педагогических и телекоммуникационных средств

Для решения современных образовательных задач, в основе которых лежат применение новых сетевых технологий и технологий создания интерактивных курсов, нами был разработан и внедрен полный комплекс программно-педагогических и телекоммуникационных средств в области астрономии.

Для этого необходимо было выработать структуру комплекса программно-педагогических и телекоммуникационных средств по астрономии. Под комплексом ППС и телекоммуникационных средств мы понимаем:

• электронный (мультимедийный) курс (учебник), содержащий интерактивные модели;
  
• электронный (мультимедийный) курс (учебник), размещенный в Интернет в свободном доступе;
  
• обеспечение методической поддержки ППС и обмен опытом через Интернет с помощью страниц «Учителю»;
  
• систему дистанционного обучения учащихся;
  
• поиск информации и обзор ресурсов в Интернет;
  
• дистанционные конкурсы и олимпиады по астрономии.
  

С нашей точки зрения электронный (мультимедийный) курс (учебник) должен включать в себя текст учебника в виде гипертекста, иллюстрированный учебно-справочный блок, блок анимационных и интерактивных моделей, блок тестов и задач, блок поиска информации внутри мультимедийного курса, блок системы помощи, блок поиска информации в Интернет. Материал в электронном учебнике может излагаться с разными степенями сложности, учащийся сам может выбрать уровень сложности изучаемого материала. Переход из одного уровня сложности изложения материала на другой осуществляется по гиперссылке. Учебный материал, на который необходимо акцентировать внимание учащихся (формулы, определения, выводы, таблицы и т.д.), выделяется другим цветом, сопровождается специальным звуковым оформлением.

Нами был создан мультимедийный интерактивный курс «Открытая Астрономия», отвечающий задачам ориентации на современный активно-деятельный способ обучения, активизации обучения за счет активного вовлечения в учебный процесс каждого обучаемого (контент, тесты, задачи, проект моделей). В приложении № 12 приводится содержание электронного учебника. Курс «Открытая Астрономия» является интерактивным мультимедийным курсом нового поколения, ориентированным на новые методы обучения, активное познание окружающего мира учащимися и содержит следующие системы (табл. 11):

• Электронный учебник с гипертекстом, содержащий 750 иллюстраций, рисунков, схем.
  
• Комплекс интерактивных моделей (57).
  
• Интерактивный планетарий.
  
• Тестирующий комплекс, интегрированный с базой данных задач, содержащий 400 тестов и 200 задач.
  
• Тренирующий блок, имеющий примеры решения задач (200).
  
• Справочный комплекс, содержащий список основных формул, констант, список размерностей физических единиц в системе СИ, астрономических постоянных, 31 справочную таблицу.
  
• Предметный поиск по ключевым словам.
  
• Систему помощи с путеводителем по курсу и инструкциями по работе.
  
• Дневник достижений, позволяющий оценить уровень знаний учащихся по различным темам курса.
  
• Обзор Интернет-ресурсов по астрономии.
  
• Рекомендуемый список литературы по различным темам курса.
  
• Систему методической поддержки курса.
  

Таблица 11.

Интерактивные программно-педагогические средства

по астрономии с элементами дистанционного обучения через Интернет (для операционной системы WINDOWS).

№	Название	класс	краткая характеристика
1	«Открытая Астрономия 2.0.» и «Открытая Астрономия 2.5» (компания «ФИЗИКОН»)	7 - 11	Полный мультимедийный курс астрономии. Входит в новую серию продуктов компании «ФИЗИКОН», ориентированных не только для работы на отдельном компьютере, но и в локальных сетях и в Интернет. В курсе имеются интерактивные компьютерные модели и анимационные модели, интерактивный планетарий. Имеется методическая поддержка через образовательный портал дистанционного обучения «Открытый Колледж», где можно найти более 400 дополнительных и постоянно обновляемых тестов.

Большое количество интерактивных моделей (57) позволило решить проблемы наглядности в преподавании астрономии (примеры интерактивных моделей на рис. 14–16).



Рис.14. Интерактивная модель «Небесная сфера».



Рис. 15. Интерактивная модель «Телескоп».



Рис. 16. Интерактивная модель «Цефеиды».

Для проверки усвоения учебного материала в мультимедийном курсе «Открытая Астрономия» имеется тестирующий блок, который содержит тесты, контрольные задачи и задачи с решениями. Имеется также дневник достижений обучаемого, в который записываются статистика работы с курсом, решения задач и тестов, проставляется оценка работы. С точки зрения пользователя курс состоит из трех основных блоков: теоретического, справочного и тестирующего. Данный мультимедийный компьютерный курс сразу задуман как система интеграции учебного диска и системы индивидуального обучения через Интернет.

С точки зрения программиста «Открытая Астрономия» написана на популярном в последнее время языке Dynamic HTML: каркас курса (frame-система) выполнен на языке JavaScript на платформе CourseML, а страницы электронного учебника (контента) – на обычном HTML, тренирующе-тестирующий блок – на ASP, XML, Java. Интерактивные модели написаны на языке Macromedia Flash, что позволяет достичь высокую степень наглядности, помогающую разъяснять сущность явлений, обогащать чувственный опыт учащихся. Развитие мировых информационных технологий, прежде всего, сети Интернет, предъявляет к современным мультимедийным компьютерным курсам следующие требования:

• возможность использования курса по локальной сети и в Интернет;
  
• модульность элементов курса, позволяющая собирать версии различного размера (для локального использования, местной сети, Интернет) и для пользователей с различными привилегиями (демо-версии, стандартный комплект, версия для администратора);
  
• возможность локализации продукта для использования национальными учебными заведениями;
  
• интегрированность продукта с другими интерактивными курсами.
  

Первое требование заставило программистов выбрать в качестве платформы Internet-обозреватель (browser). Пользователи Интернет могут использовать в качестве оболочки Microsoft Internet Explorer или Netscape Navigator, локальным пользователям предоставляется собственный обозреватель компании «ФИЗИКОН», созданный на основе MSIE, из которого удалены все элементы, не нужные для навигации по курсу.

Структура мультимедийного курса «Открытая Астрономия» приведена на рис. 17.

Рис. 17.

Структура мультимедийного курса «Открытая Астрономия»




Из курса «Открытая Астрономия» легко попасть (в случае постоянного подключения к Интернет) на страницы образовательного портала «Открытый Колледж», на котором имеется главная страница системы дистанционного обучения астрономии (рис. 18).



Рис. 18. Главная страница системы дистанционного обучения астрономии на образовательном портале «Открытый Колледж».

На страницах по астрономии на образовательном портале «Открытый Колледж» размещен в свободном доступе полностью электронный учебник «Открытая Астрономия» (рис. 19. Электронный учебник «Открытая Астрономия»).



Рис.19. Электронный учебник «Открытая Астрономия».

По аналогии со страницами по физике на образовательном портале «Открытый Колледж» были размещены страницы поиска информации по астрономии в Интернете. При изучении астрономии учитель должен показать учащимся, что современные астрономические наблюдения, в которых приемником излучения служит не линза или фотопластинка, а матрица ПЗС, могут проходить только с использованием компьютерных технологий. С учебно-методической точки зрения важно показать учащимся научную роль Интернет, так как современная астрономия ведет наблюдения только через глобальные астрономические компьютерные сети, которые связывают астрономические инструменты наземного и космического базирования. Поэтому специальный поиск информации в Интернете введен как в мультимедийный курс «Открытая Астрономия», так и на страницах «Открытого Колледжа» размещены данные поиска основных научных и научно-популярных астрономических сайтов.

Очень важной областью работы в Интернет является проблема поиска информации. Учитель физики и астрономии должен уметь пользоваться основными поисковыми машинами типа Апорт, Яндекс и другими. Нами были созданы методические рекомендации по поиску информации в Интернете по астрономии [, ], приложение № 4.

Разработаны различные методические рекомендации по применению мультимедийного курса «Открытая Астрономия». В мультимедийном диске содержатся методические рекомендации по применению в основной школе на уроках естествознания и природоведения, поурочное планирование с примерами контрольных работ, данные методические материалы размещены как в самом мультимедийном курсе, так и находятся на страницах «Учителю» ссылка скрыта «Открытого Колледжа».

В ходе исследования разработано учебно-методическое наполнение страниц по астрономии в образовательном портале «Открытый Колледж». При этом было предложено разделение для учащихся и для учителей.

Учащимся предлагается:

1. Интерактивный учебник по астрономии.
   
2. Система поиска информации по астрофизике.
   
3. Обзор самых значительных профессиональных и любительских сайтов по астрономии.
   
4. Примеры интерактивных моделей из компьютерного диска.
   
5. Вход в систему дистанционного обучения с тестированием и форумом.
   
6. Дистанционная олимпиада по астрономии.
   
7. Примеры реферативных работ по астрономии.
   

Для организации работы учащихся с данными телекоммуникационными средствами по астрономии были использованы возможности интерактивного сервера ссылка скрыта, поддерживающего обратную связь.

Кроме большого объема теоретического материала учащимся предоставляется возможность решать задачи, выполнять контрольные тесты, общаться с виртуальным учителем, получать электронные консультации и многое другое через систему дистанционного обучения (СДО) образовательного портала «Открытый Колледж». Предоставляются большие возможности для самотестирования, проверки своих знаний. При этом задания формируются индивидуально, в зависимости от возраста и уровня знаний ученика по системе дифференцированного обучения. База данных задач и тестов по астрономии в СДО отличается от базы данных задач и тестов мультимедийного курса «Открытая Астрономия».

В ООО «ФИЗИКОН» программистами разработана специальная система управления проектом, которая совмещает функции журнала достижений и биллинговой системы. Учащиеся могут сделать перерыв в обучении, а затем продолжить его, индивидуальная информация об их учебных достижениях сохранится на сервере проекта.

Для учителя предлагаются страницы «Учителю», которые содержат:

1. Обзор методической литературы.
   
2. Примерное планирование по астрономии 11 класс с применением компьютерного курса «Открытая Астрономия».
   
3. Методические рекомендации по применению компьютерного курса «Открытая Астрономия» в преподавании естествознания 5 класс.
   
4. Требования к уровню подготовки выпускников. Обязательный минимум содержания образования по физике, содержащий обязательные вопросы по астрономии.
   
5. Примеры учебных планов школ, в том числе для разноуровневых и профильных классов.
   
6. Методические рекомендации по формированию индивидуального учебного плана.
   
7. Базисный учебный план многопрофильной школы.
   
8. Тематика научно-исследовательских и учебно-исследовательских работ учащихся по астрономии с использованием Интернета.
   
9. Примеры дистанционных уроков по астрономии.
   
10. Итоговая аттестация учащихся по астрономии в виде презентации в PowerPoint.
    
11. Рекомендации по проведению итоговой аттестации учащихся в виде собеседования.
    
12. Форум учителю.
    

В ходе исследования была предложена методика проведения и структура очных дистанционных уроков, при которых и учитель, и учащиеся, находятся в одном классе, а ресурсы Интернет удалены от них. Методика проведения таких дистанционных уроков по темам «Лабораторная работа «Солнечная активность», «За пределами нашей Галактики» и «Планеты-гиганты» приведены в приложениях № 8, №9 и № 10.

Нами была разработана структура и проведены дистанционные занятия с учителями, повышающими свою квалификацию на курсах повышения квалификации «Современный урок физики и астрономии» Московского института открытого образования (МИОО). Методика проведения дистанционного занятия с учителями «Изучение ресурсов Интернет по методике преподавания физики» на курсах повышения квалификации учителей физики и астрономии приведена в приложении № 11.

С целью регулярной системы информационной поддержки был разработан тематический сайт «Астрономия. Методический кабинет учителя физики и астрономии» (рис. 20).



Рис. 20. Сайт «Астрономия. Методический кабинет учителя

физики и астрономии».

Данный учебно-методический сайт содержит такие разделы, как:

1. Информационные материалы учителю физики и астрономии.
   
2. Курсы повышения квалификации учителя физики и астрономии в МИОО «Современный урок физики и астрономии».
   
3. Олимпиады по физике и астрономии.
   
4. Электронные учебники по астрономии.
   
5. Интернет-ресурсы по астрономии.
   
6. Интернет-ресурсы по физике.
   
7. Методика преподавания.
   
8. Всероссийский @вгустовский педсовет, секция учителей астрономии.
   
9. Публикации.
   
10. Открытый Колледж – астрономия. (Электронный учебник по астрономии).
    
11. Открытый Колледж – физика. (Электронный учебник по физике).
    

Таким образом, в ходе исследования создан комплекс программно-педагогических и учебно-методических телекоммуникационных средств по астрономии, не имеющий аналогов по другим учебным предметам (Табл. № 12).


Таблица № 12.

Комплекс учебно-методических телекоммуникационных

образовательных сайтов по астрономии, созданных в ходе исследования

Образовательный портал, образовательный сайт, адрес в Интернете	Краткая характеристика образовательного сайта
Страницы по астрономии образовательного портала «Открытая Астрономия» ссылка скрыта/astronomy	Содержат наиболее полный комплекс образовательных телекоммуникационных средств обучения астрономии
Сайт «Астрономия. Виртуальный методический кабинет учителя физики и астрономии» ссылка скрыта	Содержит разделы: информационные материалы, курсы повышения квалификации, олимпиады по физике и астрономии, Интернет-ресурсы по физике, Интернет-ресурсы по астрономии, страница по методике преподавания астрономии с примерами дистанционных уроков, модели уроков
Всероссийский @вгустовский педсовет. ссылка скрыта	Секции учителей физики и учителей астрономии. Актуальные статьи по методике преподавания астрономии. Интерактивный опрос учителей. Форум. Применение новых информационных и телекоммуникационных технологий в преподавании астрономии. Поисковая, проектная и научно-исследовательская деятельность учащихся по астрономии

Использование материалов исследования обеспечивает повышение информационной культуры учителей и внедрение в педагогическую практику преподавания физики и астрономии, а также некоторых других учебных дисциплин естественнонаучного цикла, например, естествознания, новых специфических форм, методов и средств учебной работы, использующих ППС и телекоммуникационные средства по астрономии.